03.03 大多数动物都是对称的,为啥比目鱼类嘴歪眼斜,在进化的路上跑偏了?端正一点不好吗?

春风十八子


比目鱼是所有脊椎动物中形状最不对称、行为最侧向化的一种动物,即使是达尔文,对比目鱼解剖结构非对称结构感到困惑,他写道“年幼比目鱼,两眼对称,但很快眼睛开始慢慢地绕着头部向上侧滑动,比目鱼由此获得的主要优势似乎是免受敌人的攻击,以及在海床上觅食的便利。”虽然这种不对称的生存优势明显,但达尔文也无法解释这种相当突然和彻底的形态学变化的机制,甚至提出了一种拉马克式的适应过程,认为比目鱼通过肌肉动作,慢慢地把一侧眼睛往上拉,由此产生的扭曲“无疑会通过遗传而加剧”。达尔文的解释依赖于后天性状的遗传,早于基因的发现。

比目鱼在刚孵化时,像其他普通鱼类一样,在头的两侧各一只眼睛。虽然所有的脊椎动物在胚胎发生过程中都经历左右器官的不对称分布,但比目鱼的不同寻常之处在于,它们在变态过程中经历了额外的不对称重塑,一只眼睛从头顶逐渐移到另一边,在这个过程中头骨发生扭曲,因此比其他脊椎动物更偏离两侧对称的身体构造。变态发育后比目鱼就从直立游动的浮游幼虫变成了沉到水底时侧卧的幼鱼,两只朝上的眼睛为它们提供了更大的视野,鱼的上半部分保持正常的颜色,下半部分变成白色。与两栖动物变态一样,比目鱼的变态发育过程最终都受甲状腺激素的控制

在2008年7月发表在nature的研究中,芝加哥大学进化生物学家在发现了比目鱼进化过程中的几个过渡形式,这种进化始于始新世,大约5000万年前。两种原始比目鱼分别为Amphistium 和Heteronectes,Amphistium 和Heteronectes 都具有许多现代比目鱼所没有的特征,最引人注目的是一只眼睛的部分位移,甚至在两个多世纪前发现的第一块Amphistium化石中就已经很明显了。眼眶迁移在这两种原始比目鱼身上都存在,但都是不完整的,还没有越过鱼的两侧中线。这两种原始比目鱼化石显示现存比目鱼和其他鱼类对称眼睛之间存在一个中间阶段,证明了比目鱼的头部高度不对称的进化在本质上是渐进的。、


科学闰土


其实比目鱼这个名字是人们对这种鱼的一种误解才起的,人们认为比目鱼的双眼都在一侧,需要并肩同行才能行走。实际上这是人们对它的误解,那么比目鱼长在一侧的眼睛究竟是为什么呢?

01

比目鱼的生长过程

与其她的鱼类一样,比目鱼同样的也是卵生动物。据科学研究,刚出生的小比目鱼与其他的鱼类一样,眼睛都是分别位于头部两侧的。这个阶段比目鱼是浮在水面上生活的,随着身体不断的生长,在大约一个月左右,小比目鱼会与大的比目鱼越长越像,身体也开始扁平,大约身体长到一厘米左右时,比目鱼的两侧脑骨发育不平衡开始出现

,小比目鱼的生活环境由水面转变成为水底。

而且随着小比目鱼的生长,它的身体慢慢的开始不平衡,到了水底之后,它就开始侧卧在水底。 这就是从这个时候开始比目鱼的眼睛位置开始变化。

(初生的比目鱼)

(比目鱼的变化过程)

02

眼睛移动过程

随着比目鱼慢慢适应水底的生活,再加上比目鱼侧卧的生活方式,侧卧被压住的那一只眼就显得毫无用处了。此时,比目鱼开始“变身”了。

比目鱼从1厘米左右开始沉入水底,长到3厘米时,它被压住的那只眼睛就开始移动了。由于比目鱼头部两眼之间的软骨开始被比目鱼吸收。而被压住的那只眼的软带不断的生长,使得这只眼开始慢慢的向上移动,最终到达与另一只眼很接近的位置后,软带开始停止生长。

最终,成为了两只眼睛在一起的情况。

(图a是比目鱼的生长过程,图b是比目鱼眼睛移动的轨迹)

03

变化之后更有利用生存

由于比目鱼长期生活在水底,因此,两只在同样位置,一致向上的眼睛对比目鱼来说是有利的,这样视野会更加的开阔,有利于它及时的发现捕猎者和猎物。

也就是说,虽然这个样子与其他的鱼类相比更另类,但是对于比目鱼来说却是不可缺少的。


猎奇动物社


不请自来。嘿嘿,可别说人家不端正,在古代,人家可是忠贞爱情的象征呢。所谓“得成比目何辞死,愿做鸳鸯不羡仙”呀。而且它们大多数只是“眼斜”,嘴却不歪。↓


比目鱼的祖先长得和今天的平鱼相似,生活在温带浅海,靠猎食其它鱼类为生。但它们显然不大愿意过奔波狩猎的生活——竞争太激烈了。它们选择呆在水底,采用以逸待劳的伏击策略获取食物。

想呆在海底伏击,必须改变体形伪装自己,否则自己先成猎物了。要么选择像鮟鱇那样变得扁平或拟态其它生物,要么选择象狮子鱼那样长出一身毒刺来。比目鱼的选择可谓独具特色,它们加长了背鳍和臀鳍,双眼都挪到头的左侧,直接躺在海底了。



比目鱼从幼鱼到成年的变化过程,几乎就是这一物种千万年演化的缩影。刚出生的比目鱼和其它鱼类一样是立着游泳的,眼睛位于头部两侧,在浅海表层捕食浮游生物,看上去很正常。


但长到五厘米长时,神奇的变化开始了。它们头顶的部分骨头被身体吸收,右眼开始沿着这条通道向上移动,经过头顶到达头的左侧,几乎与左眼挨到了一起。与此同时,它们的生活区域从海面变成了海底,姿态从直立变成了平躺,颜色也由单色变成了左(上)黑右(下)白两种体色,一些种类甚至拥有了变色功能,以便与海底背景完美融合(另一些会在身上盖一层沙子,只露出双眼和鳃盖)。

事实证明,比目鱼独特的演化非常成功。到今天,它们遍布温带浅海,分化出了六百多个品种,从十几厘米半斤重到体长两米七百斤的都有。生物的进化(演化)从来不会跑偏,真偏了的话,注定只会走向灭绝。


纯野生科学家


达尔文进化学说有一句核心:“物竞天择,适者生存”。

现代综合进化论也肯定了自然选择压倒一切的重要性。

而我们的比目鱼,作为重要的水产鱼类,拥有着重要的经济价值和营养价值。

但是他到底怎么被自然选择成这幅丑样子的呢?

这要从他的自然习性说起,刚孵出的小比目鱼也是对称,此时的小比目鱼水中上层,常在水面活动,而当小比目鱼逐渐长大时,为了躲避捕食者,以及寻找更丰富的食物。比目鱼会下潜到海底生活的,但捕食者常常追杀到海底,于是比目鱼只好侧躺在海底沙床上,并抖动尾巴和身体给自己覆盖上一层沙子,借此方法躲避猎食者,而比目鱼在海中的游动也不是其他鱼类正常的背脊朝上,而是以背脊和鱼腹构成的平面与大地平行的姿势游动,这样一来两只眼睛肯定比一只眼睛看到的多,于是比目鱼们就进化出这么一副鬼样子。

比目鱼特殊的进化不仅体现在眼睛上,还有背脊两侧的体色,眼睛朝上的一侧和海底的沙子颜色相近,而没有眼睛的一侧则常为白色。甚至有些比目鱼进化出了类似变色龙一样的生存技能,随环境颜色变化而变色。

所以比目鱼奇奇怪怪的姿态也是自然选择的结果啦。但是是真的丑。




锦衣卫指挥同知


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